关于隔震设计的一些问题（二）

1、 隔震建筑费用多少钱一平米或者多少费用？

答：隔震建筑隔震产品费用大部分情况下在80-150元每平米左右，这个要根据具体项目情况来定。对于大型厂房和机场类的项目，由于荷载比较大，跨度较大，隔震费用相对会高一点。

2、 隔震层算不算建筑面积？

答：隔震层当没有使用功能的时候，隔震层与建筑物内不相连通，净高不大于2.2m时是不计算建筑面积的。（稍后会专门进行详细分享）

3、 隔震支座的使用年限是多久？能不能更换，需不需要定期更换。

答：《建筑隔震橡胶支座》（JG/T 118-2018）中要求，隔震支座需要满足60年的加速老化试验，保证隔震支座的使用年限是超过建筑的设计使用年限的。现在已经配合的重点项目设计年限100年，隔震支座的加速老化试验也是能够满足这个要求的。隔震支座是可以更换的，但不需要定期更换。当遭遇超大地震建筑局部的隔震支座残余变形比较大时，才需要考虑更换，一般是不需要的。

5、 隔震技术有什么限制没？

答：隔震限制条件主要有：1.隔震高宽比不宜超过4，高宽比超过4的建筑对隔震要求较高，《新隔标》较《抗规》取消了高宽比限值，给设计师留下了更大的发挥空间，只要能把抗倾覆、支座拉压应力等关键指标算过就可以采用隔震技术；2.隔震建筑尽量避免在Ⅳ类场地采用，如果在Ⅳ类场地做隔震要做专门的论证；3.结构体系、体型复杂，不具备隔震条件的建筑。

6、 支承式电梯井采用了滑动隔震支座，是否需要参与整体建模计算？

答：如果电梯井下方采用的是橡胶隔震支座，由于刚度相对较大，建议参与整体分析。如果采用弹性滑板支座，水平刚度较小，可不参与整体分析。

7、 现在按照中震设计，像这种E字型的不分缝还能做下来吗？

答：复杂体型隔震建筑是可以不分缝整体设计，通过隔震层可以降低上部结构的扭转效应。同时上部结构地震作用可以降低70%左右，也能够降低上部结构截面尺寸。

8、 请问高层建筑如果体型不是很规则的情况下，隔震结构的周期比是否需要控制？

答：周期比还是需要尽量控制，但是隔震建筑更注重控制隔震层的偏心率以及隔震支座的位移比，以有效降低隔震结构的扭转效应。如果遇到结构周期比在设计时候无法控制下来的情况，那么理论上通过大震弹塑性分析，支座的位移比能够控制到较小的范围内的话，也应当可以视为是满足扭转控制的要求的。

9、 在极罕遇地震作用下，隔震建筑会不会可能出现整体滑脱？如何避免这种问题？现在的锚固钢筋是否考虑这个点，感觉支座锚固钢筋有点少。

答：目前部分地区已要求隔震橡胶支座具备450%的水平极限变形能力，但是设计罕遇地震位移量是要求300%的限制要求，以保证隔震建筑不会出现整体滑脱。隔震支座的锚筋和锚固长度需按照罕遇或极罕遇地震作用水平所对应的轴力、剪力和弯矩进行验算，确保其满足相应规范标准的规。

10、 隔震层使用黏滞阻尼器有什么好处？

答：隔震层使用黏滞阻尼器主要是为了增加隔震层水平等效阻尼比，降低隔震层支座罕遇地震水平位移。高烈度地区在罕遇地震作用下，隔震层水平位移会较大，一般需增大最小隔震支座直径以满足规范标准的位移量控制规定，增加黏滞阻尼器后，降低罕遇地震水平位移量，从而优化隔震布置。

11、 8度0.2g的幼儿园，按要求按提高一度，那么隔震后达到降一度目标，上部结构应该是按几度抗震考虑？

答：8度0.2g的幼儿园，高度不超过24米，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010（2016年修订版））6.1.2条及6.1.3条规定，框架抗震等级按照9度确定，取一级。但是采用隔震技术后，12.2.7-2条规定，减震系数小于0.4时，或《建筑隔震设计标准》（GB/T51408-2021）6.1.3-2条规定，隔震结构底部剪力比不大于0.5时，上部结构可按本地区设防烈度降低1度确定抗震措施。所以最终按照8度抗震考虑，框架抗震等级取二级。

12、 请问隔震支座的残余位移大致是多少，现在有什么恢复措施吗？

答：隔震支座的恢复力是由橡胶提供，因其滞回特性会存在一定的残余变形。隔震支座的残余位移按照我们计算以及实际检测数据的结果，基本上是在3mm以内。同时在橡胶胶料使用方面，也会选用恢复力更好的胶料。设计上也会控制隔震支座有铅芯隔震支座和无铅芯隔震支座的比例，确保隔震层具备足够的恢复力，减小残余变形。

13、 滑板支座产品有个初设刚度，那我们在算偏心率的时候，怎么考虑滑板支座的刚度，是按0来考虑吗？

答：滑板支座初始刚度我们通常采用水平等效刚度计算，水平等效刚度=（竖向压力×摩擦系数）/屈服位移（最小直径隔震支座橡胶层厚度）。计算偏心率按照水平等效刚度计算。根据《新隔标》要求，隔震层在中震下的等效刚度需要通过复振型分解反应谱法迭代计算或时程分析得出，也就是说对于滑板支座，实际中震算出来的位移对应的割线刚度才应该是等效刚度。不过，从目前的一些隔震实践来看，只要支座平面内分布均匀合理，使用100%变形对应的等效割线刚度计算出来的偏心率，与使用迭代计算或时程分析取割线刚度计算出的偏心率相差不大。

14、 竖向地震作用在大震下如何考虑，是否应按三向地震波（包括天然地震波和人工波）三相输入？

答：《建筑隔震设计标准》GB/T 51408-2021第4.1.1条第4款：抗震设防烈度 7度(0.15g)、8度和 9度时的长悬臂或大跨结构 ，以及 9度时的高层建筑结构 ，应计算竖 向地震作用 。条件允许时，可按三向地震波选波并按三向输入。竖向地震动是可以叠加到水平向上同时进行时程加载的，应该是双向地震动（X+Z，Y+Z，除非有特别要求需要三向加载）。根据《新隔标》对于竖向地震作用计算的相关规定，也可以使用竖向振型分解反应谱法来计算竖向地震作用，其中竖向影响系数取水平向的0.65倍，最后与时程结果进行包络值组合即可。

15、 高层建筑隔震支座是否可以更换？

答：隔震支座都是可以更换的。但是选用合格隔震支座的使用年限一般大于结构的设计年限，正常使用条件下是不需要更换的。类似机场这类大型项目的柱墩会做的比较大，可以直接在支墩上采用千斤顶支撑以更换隔震支座。常规建筑则需要根据项目情况进行局部柱墩的加固，再用千斤顶支撑更换隔震支座。

16、 支座拉应力不符合要求，有什么好的调整方法吗？

答：通常可通过隔震层支座布置降低上部结构承受的地震作用间接降低隔震支座的拉应力，或者采用剪切模量较软的隔震橡胶支座来降低拉应力等方法。如果隔震橡胶支座拉应力接近1MPa时也可以采用抗拉装置来降低拉应力。目前部分制造厂商的隔震橡胶支座可以达到4MPa-6MPa的抗拉极限强度，保证其具有较大的安全余量。

17、 结构斜交，隔震支座在中震下采用CCQC进行整体式设计，角部铅芯支座产生大于1MPa（反应谱法），有什么好的调整方法吗？

答：目前CCQC结合自动迭代计算的方法进行整体分析时，隔震支座会出现较大的拉应力，对比时程分析结果有较大的差异。首先确认隔震结构周期折减系数已经改为1,然后再计算。就目前来看，隔震结构周期折减改为1以后，软件CCQC结合反应谱迭代计算出来的地震作用与时程分析的结果差异并不大。在软件细节处理完善前，建议采用时程分析法进行复核，以保证计算结果的准确性。如果软件计算没有问题，也可以参考上一问题调整。特别地，时程波数应取足够多才有足够的保证率，此时与反应谱对比才能有意义。

18、 如果按动力方法计算地震作用，竖向质量的参与系数如果达到90%以上，竖向地震作用引起的支座轴向拉力往往会出现过大，超过1Mpa的情况，这种情况如何处理？

答：首先在结构本身没有问题的情况下，质量参与百分比越接近100%，结果越准确。支座应力超了的话，如果仅仅是在竖向地震动工况下超了，那么首先检查是否有纳入结构恒荷载，未纳入的话需要纳入，如果工况没问题，那么需要对支座分布或尺寸进行调整。如果这里的“竖向地震作用引起的支座轴力”指的是竖向与水平地震叠加后的，那么还可以通过调整隔震支座布置，进一步降低上部地震力的方式来降低罕遇地震下的倾覆力矩，这样也能够减小支座拉应力。

19、 电梯和楼梯不能离太近，可以讲解一下吗？

答：如下图所示，电梯井需要下挂，电梯井周边需要留出隔震沟。楼梯在隔震支座高度需要断开，所以穿过隔震层的楼梯和电梯至少留出隔震沟的距离。

20、 三向地震波往往不容易三向反应谱都满足规范要求，选波的时候是否需要三向地震波的反应谱均满足规范对选波的要求。比如水平向地震波满足规范要求，竖向地震波是否可以放松要求？

答：从目前条件来看，要求三向地震波的反应谱均满足规范对选波的要求却有困难，可在水平向地震波满足规范要求前提下，适当放松对竖向地震波的要求，并最终参考评审专家意见执行。

21、 地下室柱顶隔震，隔震支座一般放柱顶，能不能放柱中呢，这样有什么问题吗？

答：隔震支座放在柱顶（悬臂柱下支墩高度与其截面短边长度之比不宜大于1.5）主要是防止使用过程中受到碰撞和保证预期的建筑使用功能。隔震支座放在柱中可以减小上下柱墩的悬臂长度，但是需要注意做好隔震支座的防护，防止使用过程中发生损坏。

22、 针对隔标反应谱的选波需要如何考虑隔震层阻尼的影响？

答：应该考虑的。因为隔震结构的阻尼比非常大，也就意味着此时无阻尼振动频率(wn)与有阻尼振动频率(wd=wn*√（1-ξ2）)相等的假设已不成立。《建筑隔震设计标准》GB/T 51408-2021第4.2.4条条文解释：由于隔震结构的特殊性，其阻尼比的变化范围要大于常规结构，根据目前研究分析结果，按照 5%阻尼比目标规范反应谱生成的人工波在20%阻尼比条件下的反应谱值要明显小于相应的目标规范反应谱值，相差幅度超过20%。以5%阻尼比目标规范反应谱生成的人工波基于时程分析方法计算得到的隔震结构的动力响应偏小。在进行隔震结构的时程分析时，应对此问题加以重视 。